昆虫が巨大化しても能力をそのまま発揮できる訳ではない

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子供の時に読んだ本に「もし昆虫が人間と同じ大きさだったらこんなにすごい!」的な特集がありました。 カブトムシは自重の20倍の重さのものを持ち上げられるから人間並みの体重ならトン単位のものを持ち上げられるとか、ゴキブリが人間の大きさなら新幹線並みの速度で動くとか、この類の話は何かしら耳にしたことはあると思います。

しかし実際の所は、昆虫が巨大化したら大抵は自重が重すぎてロクに動けなくなります。 逆に人間が小さくなったら、スーパーマンのように素早く動けて力持ちになるんですよ。

2乗3乗の法則

little human

生物が倍の大きさ(体長)になった時、体重はどうなると思いますか? あなたが170cm70kgだった場合、倍の大きさなら340cmです。なら体重も倍の140kg・・・ではありません。 体重も倍だと人間2人を繋げただけになるので、これではヒョロヒョロのもやし人間になってしまいます。

縦横長さをそのままの割合で大きを変える場合、体長を倍にすれば全てが倍になります。 なので体長が倍なら縦横も倍で、2×2×2で体積(=体重)は8倍の560kgとなります。

それに対して筋肉の量は断面積で変わります。 いくら腕が長くなっても筋力は変わりませんよね?大切なのは太さです。
断面積は縦横なので、前述のサイズになれば2×2で筋力は4倍です。

さて筋力が4倍になったら560kgの体を支えられるでしょうか? 不可能・・・とは言い切れませんが、かなり厳しい状況でしょう。

このように生物の大きさが変わるとき、筋力が2乗になるのに対して体重は3乗になります。 仮に100倍の大きさになるとすれば、筋力は1万倍ですが体重は100万倍です。 これを2乗3乗の法則と言います。

重さが増えたら筋力も同じだけ増えなければ元の力は発揮できません。 だから自重の20倍のものを持ち上げることができるカブト虫が人間と同じ大きさになったとしたら、20倍の重さを持ち上げることはできなくなります。それどころか飛ぶことはもちろん、あの細い足では動くことすらできなくなるでしょう。 ゴジラなどの巨大怪獣は海中から出てきたら自重を支えられずに潰れるのではないでしょうか。(怪獣の筋肉は普通の生物とは出来が違うのかもしれませんが)

逆に同じ割合で縮んでいく場合、体重が少なくなるのに比べて筋肉の減少は緩やかになります。 人間が1/100サイズに縮めば、筋力は1/1万ですが体重は1/100万です。 ジャンプすればとんでもない距離を飛び、重いものも片手で遠くまでブン投げることができるようになるでしょう。

そういう訳で昆虫が仮に人間と同じ大きさだった場合どうなるかという話はあまり現実的なものではないのです。

ただ「もし人間のサイズだったら~」という例えは実感が沸きやすく良いものだと思うので、あまり目くじら立てずにこういった話をするのもいいのではないでしょうか。

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